4G

NOTA: Este artículo fue escrito hace algunos años, antes de que la tecnología 5G estuviera en marcha. Por eso ciertos comentarios pueden parecer obsoletos, pero la información sobre la tecnología 4G sigue siendo útil y de interés. En breve haremos un artículo hablando solo de la tecnología 5G.

Estás  perdido en una ciudad de 8 millones de personas, es de noche y estás en un barrio que no inspira mucha confianza y necesitas desesperadamente la dirección del hotel donde estás alojado. No hay problema. Simplemente sacas tu smartphone, el cual te sacará de esta situación dándote un detallado mapa interactivo para que sepas donde estás. Solo hay un problema – la conexión de tu teléfono para conseguir estos datos es muy lenta.

Tan lenta que la final te rindes y vuelves a guardar el teléfono y vas a una gasolinera que has visto para comprar un mapa. Sin una conexión de alta velocidad, tu teléfono móvil inteligente no sirve de mucho aparte de hablar por teléfono. No importa lo caro o bueno que sea, ya que todavía dependes de una red inalámbrica para conseguir toda la información.

La actual tecnología de tercera generación y las redes que existen con este sistema, aunque rápida, algunas veces no puede dar una experiencia positiva para navegar por Internet. Lo que realmente necesita tu smartphone es un servicio de Internet de banda ancha, como el que tiene el ordenador de tu casa. Lo que se necesita es un ancho de banda móvil, o lo que podría serlo mismo, la tecnología de cuarta generación o 4G. Hace unos pocos años, por primera vez el tráfico de red para el ancho de banda móvil excedió el tráfico de llamadas de voz.

En unos pocos años, la demanda para este tipo de transferencia de datos, se estima que será unas treinta veces superior a la que hay ahora. Según la gente compra dispositivos móviles que requieren muchos datos, las redes deben evolucionar de la misma manera.

Para poder hacer esto, los proveedores de servicios de Internet y voz, están invirtiendo en las infraestructuras, lo cual significa que los están haciendo tanto a nivel hardware como software para que las comunicaciones 4G sean posibles. Esto se está haciendo en varios países del mundo, y aunque ya se está usando en varios sitios, todavía queda mucho camino para que sea globalmente utilizado. De todos modos, ¿Qué son exactamente las redes 4G? ¿Por qué se le está dando tanta publicidad y se han puesto tantas expectativas en ello? ¿Qué la diferencia entre las redes 2G y 3G, las cuales principalmente trabajan para llamadas de voz? ¿Cómo se puede diferenciar una red 3G de una 4G?

Las respuestas no son siempre tan claras como te gustaría que fuera. En un sentido, el mundo de las redes 4G puede desorientarnos en su funcionamiento. De hecho, si preguntas a cualquier persona que explique qué es una red 4G y que es lo que hace, la mayoría te dará una respuesta no demasiado clara y con dudas. En los siguientes artículos veremos de una manera clara como es esta tecnología y lo que puede hacer por nosotros. Lo primero es ver como han evolucionado las redes inalámbricas para tener una buena base de comprensión.

¿Cómo son las redes inalámbricas?

Las redes inalámbricas son un conglomerado de varias tecnologías. Sea como sea, independientemente de los términos que se le puedan aplicar, al final podemos pensar en esto… las redes inalámbricas son sistemas de radio. No importa la tecnología inalámbrica que domine en la parte del mundo en la que vivas – eres parte de esta expansión inalámbrica que cada vez se usan más.

Hay billones de suscripciones de teléfonos móviles en el mundo, y cada vez se están haciendo más populares. Para mantener esta creciente demanda, las redes deben cambiar y adaptarse para manejarse con cada vez más usuarios y más datos. Estas mejoras y evoluciones en la capacidad y rendimiento de estas redes, se suelen llamar de nueva generación.

Lo que conocemos por redes de primera generación, fueron construidas en los años ochenta y eran analógicas. Solo llevaban llamadas de voz. En los años noventa, entro la segunda generación, la cual era digital y permitía servicios de datos básicos como mensajes de texto y correo electrónico. Luego llegaron las redes de tercera generación, y con ellas también llegó el concepto de Internet móvil.

Con una conexión rápida, se puede navegar por Internet y escuchar canciones online, aunque algunas veces podía ir lento. Esto es frustrante dependiendo de lo que estemos viendo o escuchando en nuestro smartphone. Uno de lo problemas es que los usuarios demandaban cada vez más dispositivos móviles con más capacidad y potencia, y las infraestructuras tienen mucho que ver con esto.

Con estas demandas cada vez más grandes, las redes 3G se estaban quedando atrás. Era tiempo para que las redes inalámbricas evolucionaran una vez más, pero esta vez para proveer de una mayor velocidad al servicio de banda ancha móvil. Hoy en día, las líneas generales de las redes son algo más confusas. No hay un estándar universalmente conocido para la cuarta generación. Por tanto, muchas veces las redes más rápidas que las 3G algunas veces son referidas como 3G+. Sin embargo, muchos proveedores de servicios que siempre están buscando términos nuevos que atraigan usuarios, se refieren a estas redes como 4G. Solo significa que es una red más rápida que una 3G.

Sin embargo, hay diferentes sabores a la hora de hablar de redes 4G. Como ya se ha dicho, una red 4G es solo un avanzado sistema de radio. El desafío para los ingenieros y programadores es empaquetar la máxima cantidad de datos digitales en cada señal de radio, y por ello maximizando la velocidad y eficiencia de la red como un todo. Al igual que las redes 3G, las de cuarta generación están basadas en el protocolo IP de Internet, lo cual significa que usa los protocolos estándar de comunicaciones para enviar y recibir datos en paquetes. Sin embargo, a diferencia de las redes de tercera generación, 4G usa IP también para los datos de voz.

Usando estos paquetes estandarizados, tus datos pueden viajar por toda clase de redes sin corromperse o perder efectividad. Para enviar y recibir paquetes, primero el teléfono tiene que comunicarse con una estación base. Una estación base es solo un término estándar para esas torres equipadas con antenas y equipamiento vario. Estas estaciones sirven para manejar los datos de Internet y tu teléfono móvil.

Hay diferentes métodos para establecer un enlace entre una estación base y un teléfono, como por ejemplo WiMAX móvil entre otros. Cada uno de estos interfaces transfiere datos de maneras diferentes por medio de ondas de radio en un espectro determinado. Actualmente, los sistemas 4G no son realmente basados por completo en IP, simplemente porque todavía hay solapamiento con el sistema 3G (e incluso con la 2G) en varios países por todo el mundo. De todos modos, según avanza la tecnología 4G, la comunicación basada totalmente en IP se irá logrando cada vez más. La idea de redes inalámbricas basadas en IP es solo un factor que define la tecnología 4G.

Composición de la cuarta generación de telefonía

Para empezar hay que decir que esta tecnología no es revolucionaria. Simplemente es una evolución que mejora increíblemente lo que ya conocíamos como tercera generación. En comparación con las redes 3G, la cuarta generación tiene unas ventajas más específicas. La mejora en velocidad es quizá el factor que más nota la gente a primera vista. Con la tercera generación, los SmartPhones generalmente ven velocidades de descarga a unos 2 MB.

Si hacemos una comparación, la cuarta generación puede elevar esta velocidad hasta 5 MB, lo cual ya es una diferencia que se nota al realizar tareas. De momento hay que descartar velocidades mucho más altas, aunque todo es cuestión de tiempo y al final el tiempo nos dirá hasta donde se pueden llegar.

Aparte de la velocidad, por supuesto la tecnología 4G nos da otros rasgos que lo definen y que marcan una diferencia con tecnologías más antiguas. La cuarta generación tiene una mayor capacidad, lo cual significa que puede soportar un mayor número de usuarios en cualquier momento dado.

Tiene unos promedios más altos de transferencia de datos, por lo que algunas aplicaciones multimedia, como pueden ser videos online, vaya de forma más fluida. Con una torre de tercera generación, entre 50 y 100 personas pueden compartir la señal y tener un servicio rápido y fiable. Con una torre 4G puede dar el mismo servicio hasta un número de 400 personas.

Las funciones de cuarta generación reducen latencia. Con menos latencia o retraso, se puede comprobar una respuesta más inmediata a las tareas que realizas. Esto es especialmente de ayuda cuando se está jugando online. Una baja latencia también significa que las llamadas de voz no tienen cortes o ecos. A nivel de espectro de frecuencias, es más eficiente que 3G. Puedes pensar en el espectro de radio como una tubería de un cierto diámetro; solo una cantidad de datos pueden ir por la tubería al mismo tiempo. Sin embargo, 4G usa unas claves más inteligentes para aumentar mucho la cantidad de datos que atraviesa el espectro. Finalmente, entrega más información que su predecesora. ¿Cómo consigue 4G realizar estas mejoras?

Probablemente no te has parado a considerar el lenguaje con el que tu teléfono está funcionando. Esto se llama interfaz aéreo, que es el protocolo estándar de comunicaciones que tu dispositivo móvil usa para comunicarse con la estación base. ¿Qué ejemplos tenemos para este tipo de lenguaje? Uno de los exponentes quizá más conocido es el WIMAX. De todos modos, todos tienen un elemento en común – coordinan el tráfico de red diciéndole a los dispositivos cuando enviar y recibir datos. Sin embargo se diferencian en como cumplen esta tarea.

El sistema WIMAX es parecido al Wifi que tenemos en casa o en la oficina. Sin embargo, lo que una vez fue una tecnología que prometía mucho, está siendo distanciada por otras tecnologías como por ejemplo LTE.

Con LTE, los dispositivos pueden transmitir y recibir de forma simultánea porque usan frecuencias diferentes para sus tareas. Para ello usa una división de frecuencia multiplexado ortogonal, el cual divide la señal en flujos de datos paralelos que viajan por canales de radio subadyacentes. Estas señales sin luego unidas de nuevo por procesadores en el otro extremo. También implica otro método llamado MIMO, el cual delega en múltiples antenas y transmisores tanto en el teléfono como en la estación base. Esto les habilita para unas transferencias en ambos sentidos.

¿Cómo impactará la tecnología 4G en el mundo que conocemos en unos años? Lo cierto es que muchos expertos aconsejan a los usuarios ser realistas sobre este sistema. Según dicen, una vez que una red comienza a estar sobrecargada con usuarios, empezará a ir más lenta.

Con esto quieren concienciar que con el paso de los años puede que esta tecnología no de todo lo que promete. Luego hay que ver como variarán los precios por usar esta tecnología en cada país donde se implemente de forma completa. Sea como sea, está claro que será una mejora sobre la tecnología 3G que conocemos y una evolución en las telecomunicaciones de telefonía e Internet.

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